ЛАНДШАФТНАЯ МАТРИЦА КОВЫЛЬНЫХ СТЕПЕЙ ПОСТЦЕЛИННОГО ПРОСТРАНСТВА 

A LANDSCAPE MATRIX OF FEATHER-GRASS STEPPES IN POST-VIRGIN LANDS AREAS 

C.В. Левыкин1, Г.В. Казачков1, М.Ж. Нурушев2

S.V. Levikin1, G.V. Kazachkov1, M.Zh. Nurushev2 

1Федеральное государственное бюджетное учреждение науки

Институт степи Уральского отделения Российской академии наук (ИС УрО РАН)

(Россия, 460000, г. Оренбург, ул. Пионерская, 11)

2Евразийский национальный университет им. Л.Н. Гумилёва

(Казахстан, 010008, г. Астана, ул. Сатпаева, 2) 

1Institute of Steppe of the Ural Branch of the Russian Academy of Sciences (IS UB RAS)

(Russia, 460000, Orenburg, Pionerskaya Str., 11)

2L.N.Gumilyov Eurasian National University

(Kazakhstan, 010008, Astana, Satpayev Str., 2)

e-mail: 1Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.; 2Этот адрес электронной почты защищён от спам-ботов. У вас должен быть включен JavaScript для просмотра.

 

На основании многолетних исследований постцелинного пространства Заволжско-Уральского экорегиона выявлены и подтверждены закономерности формирования степных экосистем. Выделена их наиболее продуктивная стадия развития. Обосновываются необходимость сохранения оптимума степных экосистем с поддержанием наиболее продуктивной фазы для различных видов непахотного использования.

Patterns of steppe ecosystems formation are revealed and suggested on the base of numerous researches concerning a post-Virgin Lands area in the Trans-Volga-Ural ecoregion. Their most productive stage of development is picked out. It is given necessity to conserve an optimum of steppe ecosystems and to maintain the most productive stage of different types of non-arable usage. 

Проект «Целина» поставил эксперимент глобального масштаба: в 1950-е годы десятки миллионов гектаров степей были распаханы под экстенсивное земледелие, а в середине 1990-х были заброшены без предварительной фитомелиорации, судьба этих земель пока не ясна [5]. В подзоне каштановых почв сухих степей Заволжско-Уральского сектора степной зоны сформировался динамичный тип степного землепользования с блуждающими полями и сукцессионными процессами на залежах. Это пространство мы предлагаем называть постцелинным, представляющее собой широтную полосу в 1350 км с центром в г. Оренбург. При ширине 100 км. площадь этого пространства оценивается нами в 13,5 млн га. Это в основном полоса каштановых почв, среди которых карбонатные полнопрофильные суглинистые занимали порядка 6,5 млн га и были с особой тщательностью распаханы в целинную кампанию. Зональная целинная растительность была в основном лессингоковыльной. Сегодня на этом пространстве порядка 3 млн га находится в состоянии динамичного землепользования. Характерной особенностью и спецификой выделенного пространства является высокое агроландшафтное разнообразие и динамичность процессов, во многом обусловленная наименьшим биоклиматическим потенциалом для экстенсивного земледелия. Именно для этого пространства наиболее целесообразна смена земледельческой парадигмы аграрного использования.

Это пространство изучается нами с 1990-х на предмет выявления сохранившихся степных плакоров, генеративного потенциала фитодоминантов и их реакции на длительную пахотную передышку. Удалось подтвердить пионерные свойства ковылей и других титульных степных биологических видов, подтвердить и изучить продолжительность формирования экосистемного базиса вторичных степей в современных аграрных и климатических условиях. Доказана уникальная жизненность зональных степных экосистем и обратимость критических последствий целинной кампании. Исследования позволили выявить дополнительные закономерности развития степных травостоев, давших основания для новой трактовки сути и развития научных представлений о генезисе ковылковых степей голоцена Евразии – основного полигона «целинного эксперимента».

По его научной значимости, мы предлагаем постцелинное пространство рассматривать в качестве эксперементальной матрицы функционирования ковыльных степей. Процесс разрушения степей запустил последовательность процессов и событий, позволившую приблизиться к пониманию сути и генезиса степей. Перезапуск процессов развития степных экосистем, фактически вернул историческую ситуацию на рубеж их зарождения – переход от плейстоцена к голоцену. По существу, мы, с определенной долей условности, имеем возможность наблюдать процесс формирования степного пространства титульными видами.

Обратил на себя внимание Stipa lessingiana (далее – ковылок) ритмикой цветения и плодоношения, не в полной мере укладывающейся в четырехгодичные циклы, выдающимися пионерными свойствами, позволяющими считать его агрессивным внедренцем степей при освоении суглинистых карбонатных субстратов и почв. Мы рассматриваем ковылок в качестве зонообразующего титульного вида – одного из главных строителей экосистемного базиса степей, открытого для заполнения всей системой титульных видов. Подтверждена закономерность наивысшей генеративной активности ковылка при освоении пустующих земель с постепенным уменьшением таковой с возрастом [7]. На модельных участках, на основании построении возрастной линейки зарослей ковылка, были отработаны закономерности снижения таковой с возрастом. Выявлена фаза апогея цветения ковылковых зарослей, находящаяся между 10 и 15 годами, которая соответствуют «взрыву» распространения титульных биодоминантов, в т.ч. таких как стрепет и сурок.

 Молодые лессингоковыльные степи получили народное название «цветун», что являлось сигналом к повторной распашке залежей. Старые вегетативные заросли ковыля получили народное название «калдан», как признак старости экосистемы и ее недоиспользование. Было установлено, что, формируя запас органических веществ в почве, ковылок, как и перистый ковыль, не нуждаются в них изначально, активно заселяя не только дегумусированные почвы, но и субстрат.

Изучение ландшафтной структуры залежей показало, что относительно быстро сформировался блок вторичных лессингоковыльных степей, часть которых уже приближается к стадии калдана. С применением системного подхода, нами построена логическая схема развития вторичной степи, показывающая значимость пахотной невостребованности земель, сроков пахотной передышки, пассионарных свойств агрессивных внедренцев у титульных видов и источников семян, отсутствия адекватной конкуренции со стороны сеяных многолетних трав. На этих основаниях мы предложили принципиальную схему ландшафтной селекции залежных процессов, направленной на фазу апогея вторичной степи, предполагающую целенаправленную распашку как твердых бурьянистых залежей, так и калданов.

Изучение классики [1, 2], подкрепленное собственными наблюдениями ледово-лессовых формаций (едом) [3] в рамках экспедиций РГО «Новосибирские острова 2011-2013» позволило оживить лессовую концепцию генезиса степей. Соглашаясь с базовым суждением В.В. Докучаева о равнозначности факторов почвообразования, особенно в том его утверждении, что гумус степей скрепляет пески и рыхлит суглинки, все же станем на позиции, что мелкозем, скрепленный карбонатами и гумусом, является не только одним из ведущих факторов степного ландшафтогенеза, но и основой их функционирования и развития. На постцелинном пространстве в силу тяжелого мехсостава, карбонатности и предельной гумусированности происходят процессы затекания почв. Максимальное уплотнение суглинистого субстрата, цементировка его карбонатами и предельное насыщение гумусом в отсутствие адекватного зоогенного фактора в виде системы копытных и норных животных приводит к ухудшению экологических свойств почв.

В развитие лессовой концепции ковылковых степей и идеи наивысшей ценности апогея степи, нами разработан ряд понятий и определений, прежде всего таких как идеализированная и конструктивная модели степи, понятия титульного биологического вида степей и зонообразующей системы видов. С этих же позиций предложена новационная трактовка выровненных поверхностей степной зоны перекрытых четвертичными лессовидными суглинками (плакоров) не как биоклиматического эталона природной зоны, а скорее как накопителя образующейся органики в виде гумуса, препятствующего ее сносу вниз и в стороны – бихолдера. Такая поверхность, находясь под степью, самостоятельно повышает свое исходное плодородие, дает преимущество дерновинным злакам, пастбищным копытным и роющим грызунам, но в то же время имеет предел плотности почвы и ее насыщения гумусом, а так же уязвима к вырождению при недостаточности зоогенного фактора или его замены антропогенным фактором. Сочетание максимально уплотненной предельно гумусированной карбонатной почвы и старых травостоев, утративших генеративный потенциал (калдан) в отсутствии комплексного зоогенного фактора, мы предлагаем считать точкой вырождения степей, экологическим сигналом к перезапуску системы.

По классическим принципам охраны природы степной калдан и точка вырождения степей представляют высокую ценность как нетронутая вековая целина – один из эталонов первозданности и дикости природы. Для высокодинамичной степной экосистемы, прежде всего на постцелинном пространстве, мы предлагаем признать массивы «цветунов» равнозначными по ценности наравне с мелкими участками вековой целины. Остается дискуссионной роль и значение пирогенного фактора в обновлении степных травостоев, их отдалении от точки вырождения. С одной стороны, как показали наши наблюдения на ключевых целинных участках, пожар, уничтожая ветошь, действительно стимулирует формирование генеративных побегов, но зачастую приводит к полному отмиранию дернин ковылка и разрастанию житняка, типчака и других злаков, доминирование которых удерживается многие годы. Массовые систематические степные пожары на постцелинном пространстве не только перезапускают лессингоковыльные степи, но и способствуют смене растительности.

Лучшим фактором управления степями является природоподобное пастбищное использование [6]. Однако, как показала практика степного землепользования, организовать таковое было и остается весьма проблематично. Как правило в заповедниках и на отдаленных маловостребованных участках степь превращается в калдан, а наиболее удобные близлежащие участки целинных и вторичных степей не выходят из стадии хронического перевыпаса. Считаем целесообразным предложить возможности поддержки качества степей в пространстве и во времени при переосвоении постцелинного пространства землеустроительными и агротехническими приемами в рамках модернизации степного землеустройства.

Считаем, что это возможно в современных условиях при проведении ландшафтной селекции, способствующей сохранению и поддержанию ядер и разветвленной сети источников семян. Предлагаем природоподобный тип степного землепользования – агроландшафтный компенсационный степеоборот: ввод в земледельческий оборот калданов и твердых залежей с одновременным выводом полей под самозалужение в мигающем режиме: «поле-залежь-степь-поле». Для эффективного осуществления такого ландшафтного оборота необходимо постоянно иметь семенной фонд для растений, рефугиумы и питомники для животных, равномерно распределенные по постцелинному пространству в виде степного генетического каркаса. Такой каркас представляется нам в виде разумной степной альтернативы проблемным полезащитным лесным полосам, которые помимо противоречивости своих функций способствуют биологическому загрязнению степного постцелинного пространства. Это можно расценивать как некий новационный аграрно-природоохранный компромисс на постцелинном пространстве.

В заключении резюмируем, что нами дано научное обоснование степной матрицы на постцелинном пространстве, основанное на концепции развития лессового генезиса степей. Степной травостой на карбонатных и солонцеватых суглинках при недостаточности зоогенного фактора заходит в тупик и требует обновления вплоть до организации агроландшафтного оборота. Таковой не только поддерживает модельную стадию апогея степных фитоценозов, но и является гибкой системой управления производством сельскохозяйственной продукции, меняющей соотношение разных видов продукции в зависимости от конъюнктуры и поддерживающей диверсификацию степного землепользования. Вполне возможно, что именно молодые степи включая стадию апогея являются наиболее активными накопителями углерода, таким образом эти участки могут быть своеобразными углеродными депо на постцелинном пространстве, что становится актуальным в свете посткиотских соглашений.

Ставя вопросы об управлении степными экосистемами и организации агроландшафтных оборотов, необходимо отметить, что адекватное развитие должно получить конструктивное степеводство – разработка природоподобных технологий прижизненного использования и воспитания наиболее продуктивных стадий развития степных травостоев, степной аналог выдающегося российского лесоводства [4]. Очевидно, что оно должно опираться на достижения степеведения, в свою очередь поддерживая его экспериментальными данными. В перспективе, решая наиболее актуальные задачи степного природопользования в интересах социально-экономического и научно-технического развития России, степеводство и степеведение неизбежно конвергируют с образованием области знаний и практики более высокого порядка – степеномии. 

Работа выполнена в рамках темы НИР ИС УРО РАН  ГР АААА-А17-117012610022-5. 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:

  1. Докучаев В.В. Избранные труды / Под ред. акад. Б.Б. Полынова. М.: Изд-во Академии наук СССР, 1949. 645 с.
  2. Крупенниковы И. и Л. Василий Васильевич Докучаев 1846-1903. М.: Изд-во ЦК ВЛКСМ «Молодая гвардия». 1949. 288 с.
  3. Левыкин С.В., Казачков Г.В. К теории генезиса литогенной основы и ландшафтов позднеплейстоценовых тундростепей Центральной Арктики // Пути эволюционной географии: Материалы Всерос. науч. конф., посвящ. памяти проф. А.А. Величко (Москва, 23-25.11.2016). М.: ИГ РАН, 2016. 784 с.
  4. Левыкин С.В., Казачков Г.В. Степной вопрос России: от степеведения к степеномии // Успехи современной науки и образования. 2017. Т. 6. № 3., С. 211-219.
  5. Левыкин С.В., Казачков Г.В., Чибилёва В.П. Современная парадигма целины : распашка новых степей или агровозрождение Нечерноземья? Оценка с позиций конструктивной модели степи // Проблемы региональной экологии. 2015. № С. 170-177.
  6. Нурушев М.Ж., Байтанаев О.А. О возможности возродить степного тарпана в Казахстане // Биологическое разнообразие азиатских степей: Материалы III междунар. науч. конф. (24-27.04.2017, г. Костанай, Казахстан) / под науч. ред. Е.А. Абiль, Т.М. Брагиной. Костанай: КГПИ, 2017. С.235-240.
  7. Чибилёва В.П., Левыкин С.В., Яковлев И.Г., Казачков Г.В., Грудинин Д.А., Левыкина Н.П. Новые лессингоковыльные степи XXI века // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2015. № 6 (56). С. 186-188.

Для того чтобы оставить комментарий вы должны авторизоваться на сайте! Вы также можете воспользоваться своим аккаунтом вКонтакте для входа!